MUON/AliMUONTrackParam.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////
  19 //
  20 // Track parameters
  21 // in
  22 // ALICE
  23 // dimuon
  24 // spectrometer
  25 //
  26 ///////////////////////////////////////////////////
  27
  28 #include <Riostream.h>
  29 #include <TMatrixD.h>
  30
  31 #include "AliMUONTrackParam.h"
  32 #include "AliESDMuonTrack.h"
  33 #include "AliLog.h"
  34 #include "AliMUONHitForRec.h"
  35
  36 /// \cond CLASSIMP
  37 ClassImp(AliMUONTrackParam) // Class implementation in ROOT context
  38 /// \endcond
  39
  40   //_________________________________________________________________________
  41 AliMUONTrackParam::AliMUONTrackParam()
  42   : TObject(),
  43     fNonBendingCoor(0.),
  44     fNonBendingSlope(0.),
  45     fBendingCoor(0.),
  46     fBendingSlope(0.),
  47     fInverseBendingMomentum(0.),
  48     fZ(0.),
  49     fCovariances(0x0),
  50     fHitForRecPtr(0x0)
  51 {
  52   /// Constructor
  53 }
  54
  55   //_________________________________________________________________________
  56 AliMUONTrackParam::AliMUONTrackParam(const AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
  57   : TObject(theMUONTrackParam),
  58     fNonBendingCoor(theMUONTrackParam.fNonBendingCoor),
  59     fNonBendingSlope(theMUONTrackParam.fNonBendingSlope),
  60     fBendingCoor(theMUONTrackParam.fBendingCoor),
  61     fBendingSlope(theMUONTrackParam.fBendingSlope),
  62     fInverseBendingMomentum(theMUONTrackParam.fInverseBendingMomentum),
  63     fZ(theMUONTrackParam.fZ),
  64     fCovariances(0x0),
  65     fHitForRecPtr(theMUONTrackParam.fHitForRecPtr)
  66 {
  67   /// Copy constructor
  68   if (theMUONTrackParam.fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fCovariances));
  69 }
  70
  71   //_________________________________________________________________________
  72 AliMUONTrackParam& AliMUONTrackParam::operator=(const AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
  73 {
  74   /// Asignment operator
  75   if (this == &theMUONTrackParam)
  76     return *this;
  77
  78   // base class assignement
  79   TObject::operator=(theMUONTrackParam);
  80
  81   fNonBendingCoor               =  theMUONTrackParam.fNonBendingCoor;
  82   fNonBendingSlope              =  theMUONTrackParam.fNonBendingSlope;
  83   fBendingCoor                  =  theMUONTrackParam.fBendingCoor;
  84   fBendingSlope                 =  theMUONTrackParam.fBendingSlope;
  85   fInverseBendingMomentum       =  theMUONTrackParam.fInverseBendingMomentum;
  86   fZ                            =  theMUONTrackParam.fZ;
  87
  88   if (theMUONTrackParam.fCovariances) {
  89     if (fCovariances) *fCovariances = *(theMUONTrackParam.fCovariances);
  90     else fCovariances = new TMatrixD(*(theMUONTrackParam.fCovariances));
  91   } else if (fCovariances) {
  92     delete fCovariances;
  93     fCovariances = 0x0;
  94   }
  95
  96   return *this;
  97 }
  98
  99   //__________________________________________________________________________
 100 AliMUONTrackParam::~AliMUONTrackParam()
 101 {
 102 /// Destructor
 103 /// Update the number of TrackHit's connected to the attached HitForRec if any
 104   if (fHitForRecPtr) fHitForRecPtr->SetNTrackHits(fHitForRecPtr->GetNTrackHits() - 1); // decrement NTrackHits of hit
 105   DeleteCovariances();
 106 }
 107
 108   //__________________________________________________________________________
 109 void AliMUONTrackParam::SetTrackParam(AliMUONTrackParam& theMUONTrackParam)
 110 {
 111   /// Set track parameters from "TrackParam" leaving pointer to fHitForRecPtr and parameter covariances unchanged
 112   fNonBendingCoor               =  theMUONTrackParam.fNonBendingCoor;
 113   fNonBendingSlope              =  theMUONTrackParam.fNonBendingSlope;
 114   fBendingCoor                  =  theMUONTrackParam.fBendingCoor;
 115   fBendingSlope                 =  theMUONTrackParam.fBendingSlope;
 116   fInverseBendingMomentum       =  theMUONTrackParam.fInverseBendingMomentum;
 117   fZ                            =  theMUONTrackParam.fZ;
 118 }
 119
 120   //__________________________________________________________________________
 121 AliMUONHitForRec* AliMUONTrackParam::GetHitForRecPtr(void) const
 122 {
 123 /// return pointer to HitForRec attached to the current TrackParam
 124 /// this method should not be called when fHitForRecPtr == NULL
 125   if (!fHitForRecPtr) AliWarning("fHitForRecPtr == NULL");
 126   return fHitForRecPtr;
 127 }
 128
 129   //__________________________________________________________________________
 130 void AliMUONTrackParam::SetHitForRecPtr(AliMUONHitForRec* hitForRec)
 131 {
 132 /// set pointeur to associated HitForRec and update the number of TrackHit's connected to it
 133   fHitForRecPtr = hitForRec;
 134   fHitForRecPtr->SetNTrackHits(fHitForRecPtr->GetNTrackHits() + 1); // increment NTrackHits of hit
 135 }
 136
 137   //_________________________________________________________________________
 138 void AliMUONTrackParam::GetParamFrom(const AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 139 {
 140   /// assigned value form ESD track.
 141   fInverseBendingMomentum       =  esdMuonTrack.GetInverseBendingMomentum();
 142   fBendingSlope                 =  TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaY());
 143   fNonBendingSlope              =  TMath::Tan(esdMuonTrack.GetThetaX());
 144   fZ                            =  esdMuonTrack.GetZ();
 145   fBendingCoor                  =  esdMuonTrack.GetBendingCoor();
 146   fNonBendingCoor               =  esdMuonTrack.GetNonBendingCoor();
 147 }
 148
 149   //_________________________________________________________________________
 150 void AliMUONTrackParam::SetParamFor(AliESDMuonTrack& esdMuonTrack)
 151 {
 152   /// assigned value form ESD track.
 153   esdMuonTrack.SetInverseBendingMomentum(fInverseBendingMomentum);
 154   esdMuonTrack.SetThetaX(TMath::ATan(fNonBendingSlope));
 155   esdMuonTrack.SetThetaY(TMath::ATan(fBendingSlope));
 156   esdMuonTrack.SetZ(fZ);
 157   esdMuonTrack.SetBendingCoor(fBendingCoor);
 158   esdMuonTrack.SetNonBendingCoor(fNonBendingCoor);
 159 }
 160
 161   //__________________________________________________________________________
 162 Double_t AliMUONTrackParam::Px() const
 163 {
 164   /// return px from track paramaters
 165   Double_t pYZ, pZ, pX;
 166   pYZ = 0;
 167   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 168     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 169   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 170   pX = pZ * fNonBendingSlope;
 171   return pX;
 172 }
 173
 174   //__________________________________________________________________________
 175 Double_t AliMUONTrackParam::Py() const
 176 {
 177   /// return px from track paramaters
 178   Double_t pYZ, pZ, pY;
 179   pYZ = 0;
 180   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 181     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 182   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 183   pY = pZ * fBendingSlope;
 184   return pY;
 185 }
 186
 187   //__________________________________________________________________________
 188 Double_t AliMUONTrackParam::Pz() const
 189 {
 190   /// return px from track paramaters
 191   Double_t pYZ, pZ;
 192   pYZ = 0;
 193   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 194     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 195   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 196   return pZ;
 197 }
 198
 199   //__________________________________________________________________________
 200 Double_t AliMUONTrackParam::P() const
 201 {
 202   /// return p from track paramaters
 203   Double_t  pYZ, pZ, p;
 204   pYZ = 0;
 205   if (  TMath::Abs(fInverseBendingMomentum) > 0 )
 206     pYZ = TMath::Abs(1.0 / fInverseBendingMomentum);
 207   pZ = -pYZ / (TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope));  // spectro. (z<0)
 208   p = TMath::Abs(pZ) *
 209     TMath::Sqrt(1.0 + fBendingSlope * fBendingSlope + fNonBendingSlope * fNonBendingSlope);
 210   return p;
 211
 212 }
 213
 214   //__________________________________________________________________________
 215 TMatrixD* AliMUONTrackParam::GetCovariances()
 216 {
 217   /// Return the covariance matrix (create it before if needed)
 218   if (!fCovariances) {
 219     fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 220     (*fCovariances) = 0;
 221   }
 222   return fCovariances;
 223   }
 224
 225   //__________________________________________________________________________
 226 void AliMUONTrackParam::SetCovariances(TMatrixD* covariances)
 227 {
 228   /// Set the covariance matrix
 229   if (covariances == fCovariances) return; // nothing to be done
 230   if (fCovariances) *fCovariances = *covariances;
 231   else fCovariances = new TMatrixD(*covariances);
 232 }
 233
 234   //__________________________________________________________________________
 235 void AliMUONTrackParam::SetCovariances(Double_t matrix[5][5])
 236 {
 237   /// Set the covariance matrix
 238   if (fCovariances) fCovariances->SetMatrixArray(&(matrix[0][0]));
 239   else fCovariances = new TMatrixD(5,5,&(matrix[0][0]));
 240 }
 241
 242   //__________________________________________________________________________
 243 void AliMUONTrackParam::SetVariances(Double_t matrix[5][5])
 244 {
 245   /// Set the diagonal terms of the covariance matrix (variances)
 246   if (!fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 247   (*fCovariances) = 0;
 248   for (Int_t i=0; i<5; i++) (*fCovariances)(i,i) = matrix[i][i];
 249 }
 250
 251   //__________________________________________________________________________
 252 void AliMUONTrackParam::DeleteCovariances()
 253 {
 254   /// Delete the covariance matrix
 255   if (fCovariances) delete fCovariances;
 256   fCovariances = 0x0;
 257 }
 258
 259   //__________________________________________________________________________
 260 void AliMUONTrackParam::EvalCovariances(AliMUONHitForRec* hit2)
 261 {
 262   /// Evaluate covariances assuming the track is only a straight line
 263   /// between the HitForRec attached to the current TrackParam and hit2.
 264   /// Nothing can be done on fInverseBendingMomentum (-> 50% err).
 265
 266   // Allocate memory if needed
 267   if (!fCovariances) fCovariances = new TMatrixD(5,5);
 268
 269   // Reset the covariance matrix
 270   (*fCovariances) = 0;
 271
 272   if (!fHitForRecPtr) {
 273     AliWarning("fHitForRecPtr == NULL: cannot calculate TrackParam covariances");
 274     return;
 275   }
 276
 277   Double_t dz = fHitForRecPtr->GetZ() - hit2->GetZ();
 278
 279   // Non bending plane
 280   (*fCovariances)(0,0) = fHitForRecPtr->GetNonBendingReso2();
 281   (*fCovariances)(0,1) = fHitForRecPtr->GetNonBendingReso2() / dz;
 282   (*fCovariances)(1,0) = (*fCovariances)(0,1);
 283   (*fCovariances)(1,1) = ( fHitForRecPtr->GetNonBendingReso2() + hit2->GetNonBendingReso2() ) / dz / dz;
 284   // Bending plane
 285   (*fCovariances)(2,2) = fHitForRecPtr->GetBendingReso2();
 286   (*fCovariances)(2,3) = fHitForRecPtr->GetBendingReso2() / dz;
 287   (*fCovariances)(3,2) = (*fCovariances)(2,3);
 288   (*fCovariances)(3,3) = ( fHitForRecPtr->GetBendingReso2() + hit2->GetBendingReso2() ) / dz / dz;
 289   // Inverse bending momentum
 290   (*fCovariances)(4,4) = 0.5*fInverseBendingMomentum * 0.5*fInverseBendingMomentum; // error 50%
 291
 292 }
 293
 294   //__________________________________________________________________________
 295 Int_t AliMUONTrackParam::Compare(const TObject* trackParam) const
 296 {
 297   /// "Compare" function to sort with decreasing Z (spectro. muon Z <0).
 298   /// Returns 1 (0, -1) if Z of current TrackHit
 299   /// is smaller than (equal to, larger than) Z of TrackHit
 300   if (fHitForRecPtr->GetZ() < ((AliMUONTrackParam*)trackParam)->fHitForRecPtr->GetZ()) return(1);
 301   else if (fHitForRecPtr->GetZ() == ((AliMUONTrackParam*)trackParam)->fHitForRecPtr->GetZ()) return(0);
 302   else return(-1);
 303 }
 304
 305 //_____________________________________________-
 306 void AliMUONTrackParam::Print(Option_t* opt) const
 307 {
 308   /// Printing TrackParam information
 309   /// "full" option for printing all the information about the TrackParam
 310   TString sopt(opt);
 311   sopt.ToUpper();
 312
 313   if ( sopt.Contains("FULL") ) {
 314     cout << "<AliMUONTrackParam> Bending P=" << setw(5) << setprecision(3)  << 1./GetInverseBendingMomentum() <<
 315       ", NonBendSlope=" << setw(5) << setprecision(3)  << GetNonBendingSlope()*180./TMath::Pi() <<
 316       ", BendSlope=" << setw(5) << setprecision(3)     << GetBendingSlope()*180./TMath::Pi()  <<
 317       ", (x,y,z)_IP=(" <<  setw(5) << setprecision(3) << GetNonBendingCoor() <<
 318       "," <<  setw(5) << setprecision(3) << GetBendingCoor() <<
 319       "," <<  setw(5) << setprecision(3) << GetZ() <<
 320       ") cm, (px,py,pz)=(" << setw(5) << setprecision(3) << Px() <<
 321       "," << setw(5) << setprecision(3) << Py() <<
 322       "," << setw(5) << setprecision(3) << Pz() << ") GeV/c" << endl;
 323   }
 324   else {
 325     cout << "<AliMUONTrackParam>"  << endl;
 326   }
 327
 328 }